ES2318381T3 - COMPOUNDS CONTAINING UNITS OF 3, 4-METHYLENDIOXY-THIOPHEN. - Google Patents
COMPOUNDS CONTAINING UNITS OF 3, 4-METHYLENDIOXY-THIOPHEN. Download PDFInfo
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Abstract
Description
Compuestos que contienen unidades de 3,4-metilendioxi-tiofeno.Compounds containing units of 3,4-methylenedioxy-thiophene.
El invento se refiere a compuestos que contienen unidades de 3,4-metilendioxi-tiofeno (unidades de tieno[3,4-d]-1,3-dioxol) eventualmente sustituidas, a su preparación, así como a su utilización como semiconductores orgánicos.The invention relates to compounds containing 3,4-methylenedioxy-thiophene units (units of thieno [3,4-d] -1,3-dioxol) eventually substituted, to its preparation, as well as to its use as organic semiconductors.
El campo de la electrónica molecular se ha desarrollado rápidamente en los últimos 15 años con el descubrimiento de compuestos orgánicos conductores y semiconductores. En este período de tiempo se encontraron un gran número de compuestos, que tienen propiedades semiconductoras o electro-ópticas. Es un entendimiento general el hecho de que la electrónica molecular no desplazará a los convencionales eslabones componentes semiconductores sobre la base de silicio. En vez de esto, se parte del hecho de que los elementos componentes electrónicos moleculares se abrirán nuevos sectores de aplicaciones, en los cuales se necesitan la idoneidad para el revestimiento de grandes superficies, la flexibilidad estructural, la elaborabilidad a bajas temperaturas y los bajos costos. Actualmente, se desarrollan compuestos orgánicos semiconductores para sectores de aplicaciones, tales como las de transistores de efecto de campo orgánicos (OFET's = Organische Feld Effekt Transistoren), diodos luminiscentes orgánicos (OLED's, de Organische Lumineszenzdioden), sensores y elementos fotovoltaicos. Mediante una sencilla estructuración e integración de los OFET's en circuitos de semiconductores orgánicos integrados, se hacen posibles unas soluciones baratas para tarjetas inteligentes (en inglés smart cards) o etiquetas de precios, que hasta ahora no se pueden realizar con ayuda de la tecnología del silicio a causa del precio y de la falta de flexibilidad de los eslabones componentes de silicio. Asimismo, se podrían utilizar OFET's como elementos de conexión en anuncios flexibles de matrices con una gran área de superficie. Una recopilación acerca de semiconductores orgánicos, circuitos de semiconductores integrados y sus aplicaciones, se describe por ejemplo en Electronics 2002, tomo 15, página 38.The field of molecular electronics has developed rapidly in the last 15 years with the discovery of conductive and semiconductor organic compounds. In this period of time a large number of compounds were found, which have semiconductor or electro-optical properties. It is a general understanding that molecular electronics will not displace conventional semiconductor component links based on silicon. Instead, it is based on the fact that the molecular electronic component elements will open new sectors of applications, in which the suitability for the coating of large surfaces, structural flexibility, workability at low temperatures and low costs are needed . Currently, semiconductor organic compounds are being developed for application sectors, such as organic field effect transistors (OFET's = O rganische F eld E ffekt T ransistoren), organic luminescent diodes (OLED's, from O rganische L umin e szenz d ioden ), sensors and photovoltaic elements. By means of a simple structuring and integration of the OFET's in integrated organic semiconductor circuits, cheap solutions for smart cards (in English smart cards) or price tags are made possible, which until now cannot be done with the help of silicon technology because of the price and the lack of flexibility of the silicon component links. Also, OFET's could be used as connection elements in flexible matrix advertisements with a large surface area. A compilation of organic semiconductors, integrated semiconductor circuits and their applications is described for example in Electronics 2002, volume 15, page 38.
Conocidos compuestos orgánicos semiconductores son, por ejemplo, unos polifluorenos y copolímeros de fluorenos, tales como p.ej. poli(9,9-dioctil-fluoreno-co-bitiofeno), con el que se consiguieron unas movilidades de los portadores de cargas eléctricas, en lo sucesivo denominadas también abreviadamente movilidades, hasta de 0,02 cm^{2}/Vs (Science 2000, tomo 290, página 2123). Con un poli (3-hexil-tiofeno-2,5-diílo) regiorregular se consiguieron incluso unas movilidades hasta de 0,1 cm^{2}/Vs (Science 1998, tomo 280, página 1741). Otros representantes de compuestos orgánicos semiconductores son, por ejemplo, unos oligotiofenos, en particular los que tienen sustituyentes alquilos situados en los extremos, y el pentaceno. Una típicas movilidades, p.ej. para \alpha,\alpha'-dihexil-quater-, -quinque- y -sexi-tiofeno están situadas en 0,05-0,1 cm^{2}/Vs. Los compuestos precedentemente descritos están restringidos sin embargo solamente para el empleo en piezas componentes (opto)-electrónicas. Así, algunos de estos compuestos tienen, por ejemplo, unas trasformaciones de fases, que excluyen su empleo por encima de una temperatura que es típica para el respectivo compuesto, o sus movilidades no son suficientes para algunas aplicaciones.Known organic semiconductor compounds they are, for example, polyfluorenes and copolymers of fluorenes, such as e.g. poly (9,9-dioctyl-fluorene-co-bitiophene), with which some mobilities of the bearers of electric charges, hereinafter also abbreviated mobilities, up to 0.02 cm2 / Vs (Science 2000, volume 290, page 2123). With a cop (3-hexyl-thiophene-2,5-diyl) regorregular even mobility of up to 0.1 was achieved cm2 / Vs (Science 1998, volume 280, page 1741). Others representatives of semiconductor organic compounds are, by for example, oligothiophenes, particularly those that have alkyl substituents located at the ends, and pentacene. A typical mobilities, eg for α, α'-dihexil-quater-, -quinque- and -sexi-thiophene are located in 0.05-0.1 cm2 / Vs. The compounds described above are restricted however only for use in component parts (opto) -electronics. So, some of these compounds have, for example, phase transformations, which exclude their use above a temperature that is typical for the respective compound, or its mobilities are not enough to some applications.
Ha habido varios intentos de preparar oligómeros a base de unidades de alquilendioxi-tiofeno, en particular a base de unidades de 3,4-etilendioxi-tiofeno, y emplearlas como semiconductores orgánicos. Es desventajoso no obstante el hecho de que estos oligo-alquilendioxi-tiofenos, sobre todo los correspondientes compuestos de 3,4-etilendioxi-tiofeno, son muy sensibles frente a la oxidación. De esta manera, su empleo como semiconductor orgánico es posible solo de una manera restringida, puesto que un eventual dopaje del semiconductor orgánico conduciría a una mala modulación de la corriente eléctrica. Tan sólo en un pasado muy reciente se describieron por Roncali y colaboradores, en Journal of Organic Chemistry, 2003, 68, 5357-5360, unas síntesis de oligo(3,4-etilendioxi-tiofenos), que tienen una reducida sensibilidad frente a la oxidación. No se conocen hasta ahora, no obstante, resultados para estos compuestos en lo que se refiere a la idoneidad para el empleo como semiconductores orgánicos en transistores u otras piezas componentes (opto)electrónicas.There have been several attempts to prepare oligomers based on alkylenedioxy thiophene units, in particular based on units of 3,4-ethylenedioxy-thiophene, and Use them as organic semiconductors. It is disadvantageous not Despite the fact that these oligo-alkylenedioxy-thiophenes, about all corresponding compounds of 3,4-ethylenedioxy-thiophene, are very sensitive to oxidation. In this way, your employment as Organic semiconductor is possible only in a restricted way, since an eventual doping of the organic semiconductor would lead to a bad modulation of the electric current. Only in one very recent past were described by Roncali and collaborators, in Journal of Organic Chemistry, 2003, 68, 5357-5360, a synthesis of oligo (3,4-ethylenedioxy-thiophenes), which have a reduced sensitivity to oxidation. I dont know know so far, however, results for these compounds as regards the suitability for employment as Organic semiconductors in transistors or other parts (opto) electronic components.
Sigue existiendo, por lo tanto, una necesidad de compuestos, que se puedan utilizar como semiconductores orgánicos.There remains, therefore, a need for compounds, which can be used as semiconductors organic
Una misión fue, por lo tanto, la de preparar nuevos compuestos orgánicos semiconductores, que tengan una pequeña sensibilidad frente a la oxidación y sean bien apropiados para el empleo como semiconductores orgánicos en piezas componentes (opto)electrónicas.A mission was, therefore, to prepare new organic semiconductor compounds, which have a small sensitivity to oxidation and are well suited for use as organic semiconductors in component parts (opto) electronic.
De modo sorprendente, se encontró por fin que unos compuestos neutros, es decir que se presentan en la forma no oxidada, que tienen unidades de 3,4-metilendioxi-tiofeno, en lo sucesivo denominados también simplificadamente, pero con el mismo significado, unidades de metilendioxi-tiofeno, son estables frente a la oxidación en alta medida y se pueden utilizar como semiconductores.Surprisingly, it was finally found that neutral compounds, that is to say that they are presented in the form no oxidized, which have units of 3,4-methylenedioxy-thiophene, as successively also called simplified, but with the same meaning, methylenedioxy thiophene units, are stable against oxidation to a large extent and can be used as semiconductors
Son objeto del presente invento unos compuestos neutros de la fórmula general (I)Compounds of the present invention are compounds neutrals of the general formula (I)
en la quein the that
R^{1} y R^{2} representan H,R1 and R2 represent H,
el número de las unidades repetidas de la fórmula general (I) es n, representandothe number of repeated units of the general formula (I) is n, representing
n un número entero de 2 a 1.000, de manera preferida de 2 a 200;n an integer from 2 to 1,000, so preferred from 2 to 200;
y el compuesto lleva unos grupos extremos R^{3} y R^{4},and the compound has extreme groups R 3 and R 4,
representando R^{3} y R^{4}, independientemente uno de otro, H o un grupo alquilo de C_{1}-C_{20} lineal o ramificado.representing R 3 and R 4, independently of each other, H or an alkyl group of C 1 -C 20 linear or branched.
En la fórmula I el asterisco (*) caracteriza en cada caso a un sitio de unión para grupos contiguos o para grupos R^{3} ó R^{4} situados en los extremos.In formula I the asterisk (*) characterizes in each case to a binding site for contiguous groups or for groups R 3 or R 4 located at the ends.
En los casos de los compuestos conformes al invento se trata de polímeros. Con el concepto de polímeros se abarcan, dentro del marco del invento, todos aquellos compuestos en los cuales n es un número entero mayor que 1. Además, han de entenderse como polímeros todos aquellos compuestos que o bien son polidispersos, es decir tienen una distribución de pesos moleculares, o son monodispersos, es decir tienen un peso molecular uniforme. Preferiblemente, los compuestos conformes al invento son monodispersos en el sentido de la definición precedente.In the cases of compounds conforming to invention is about polymers. With the concept of polymers, encompass, within the scope of the invention, all those compounds in which n is an integer greater than 1. In addition, they must understood as polymers all those compounds that are either polydisperses, that is to say they have a weight distribution molecular, or are monodispersed, that is to say they have a molecular weight uniform. Preferably, the compounds according to the invention are monodispersed in the sense of the preceding definition.
R^{1} y R^{2} representan, en la fórmula general (I), H,R1 and R2 represent, in the formula general (I), H,
R^{3} y R^{4} representan, en la fórmula general (I), independientemente uno de otro, H o un grupo alquilo de C_{1}-C_{20} lineal o ramificado, tal como p.ej. metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, sec.-butilo, iso-butilo, terc.-butilo, n-pentilo, 1-metil-butilo, 2-metil-butilo, 3-metil-butilo, 1-etil-propilo, 1,1-dimetil-propilo, 1,2-dimetil-propilo, 2,2-dimetil-propilo, n-hexilo, n-heptilo, n-octilo, 2-etil-hexilo, n-nonilo, n-decilo, n-undecilo, n-dodecilo, n-tridecilo, n-tetradecilo, n-hexadecilo, n-octadecilo o n-eicosilo.R 3 and R 4 represent, in the formula general (I), independently of one another, H or an alkyl group of linear or branched C 1 -C 20, such as eg methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, sec.-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, 1-methyl-butyl, 2-methyl-butyl, 3-methyl-butyl, 1-ethyl-propyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethyl-hexyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl, n-octadecyl or n-eicosyl.
A modo de ejemplo para los compuestos conformes al invento se han de mencionar los siguientes:As an example for compliant compounds to the invention the following must be mentioned:
bis(metilendioxi-tiofeno), ter(metilendioxi-tiofeno) quater(metilendioxi-tiofeno), quinque(metilendioxi-tiofeno), sexi(metilendioxi-tiofeno), septi(metilendioxi-tiofeno), octi(metilendioxi-tiofeno) y un poli-(metilendioxi-tiofeno). La enumeración sirve para la explicación ilustrativa del invento y no ha de entenderse como excluyente.bis (methylenedioxy thiophene), ter (methylenedioxy thiophene) quater (methylenedioxy thiophene), quinque (methylenedioxy thiophene), sexi (methylenedioxy thiophene), septi (methylenedioxy thiophene), octi (methylenedioxy thiophene) and a poly- (methylenedioxy-thiophene). The enumeration serves for the illustrative explanation of the invention and should not be understood as exclusive
De modo adicionalmente preferido son objeto del presente invento los compuestos conformes al invento en los cuales R^{1} y R^{2} representan H.Additionally preferred, they are subject to present invention the compounds according to the invention in which R1 and R2 represent H.
A modo de ejemplo para tales compuestos conformes al invento se han de mencionar los siguientes:By way of example for such compounds according to the invention the following should be mentioned:
2-etil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2-etil-ter-(metilendioxi-tiofeno),
2-etil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2-etil-quinque(metilendioxi-tiofeno),
2-etil-sexi(metilendioxi-tiofeno),
2-etil-septi(metilendioxi-tiofeno),
2-etil-octi(metilendioxi-tiofeno),
2-propil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2-propil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2-propil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2-propil-quinque(metilendioxi-tiofeno),
2-propil-sexi-(metilendioxi-tiofeno),
2-propil-septi(metilendioxi-tiofeno),
2-propil-octi(metilendioxi-tiofeno),
2-butil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2-butil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2-butil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2-butil-quinque(metilendioxi-tiofeno),
2-butil-sexi(metilendioxi-tiofeno),
2-butil-septi(metilendioxi-tiofeno),
2-butil-octi(metilendioxi-tiofeno),
2-pentil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2-pentil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2-pentil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2-pentil-quinque-(metilendioxi-tiofeno),
2-pentil-sexi(metilendioxi-tiofeno),
2-pentil-septi(metilendioxi-tiofeno),
2-pentil-
octi(metilendioxi-tiofeno),
2-hexil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2-hexil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2-hexil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2-hexil-quinque-(metilendioxi-tiofeno),
2-hexil-sexi(metilendioxi-tiofeno),
2-hexil-septi(metilendioxi-tiofeno),
2-hexil-octi(metilendioxi-tiofeno),
2,5'-dietil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2,5'-dipropil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2,5'-dibutil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2,5'-dipentil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2,5'-dihexil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2,5'-dioctil-bis(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-dimetil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-dietil-ter-(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-dipropil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-dibutil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-dihexil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-dioctil-ter-(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-didecil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2,5''-didodecil-ter(metilendioxi-tiofeno),
2,5'''-dimetil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2,5'''-dietil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2,5'''-dihexil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2,5'''-didecil-quater(metilendioxi-tiofeno),
2,5''''-dietil-quinque(metilendioxi-tiofeno),
2,5''''-dihexil-quinque(metilendioxi-tiofeno),
2,5''''-didecil-
quinque(metilendioxi-tiofeno),
2,5'''''-dimetil-sexi(metilendioxi-tiofeno),
2,5'''''-dietil-sexi(metilendioxi-tiofeno),
2,5'''''-dihexil-sexi(metilendioxi-tiofeno).
La enumeración sirve para la explicación ilustrativa del invento y
no ha de entenderse como exclusiva.2-ethyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2-ethyl-ter- (methylenedioxy-thiophene), 2-ethyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2-ethyl-quinque (methylenedioxy-thiophene), 2-ethyl-sexi (methylenedioxy-thiophene), 2-ethyl-septi (methylenedioxy-thiophene), 2-ethyl-octi (methylenedioxy-thiophene), 2-propyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2-propyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2-propyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2-propyl-quinque (methylenedioxy-thiophene), 2-propyl-sexi- (methylenedioxy-thiophene), 2-propyl-septi (methylenedioxy-thiophene), 2-propyl-octi (methylenedioxy-thiophene), 2-butyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2-butyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2-butyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2-butyl-quinque (methylenedioxy-thiophene), 2-butyl-sexi (methylenedioxy-thiophene), 2-butyl-septi (methylenedioxy-thiophene), 2-butyl-octi (methylenedioxy-thiophene), 2-pentyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2-pentyl-ter ( methylenedioxy-thiophene), 2-pentyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2-pentyl-quinque- (methylenedioxy-thiophene), 2-pentyl-sexi (methylenedioxy-thiophene), 2-pentyl-septi (methylenedioxy-thiophene), 2 P entyl-octi (methylenedioxy-thiophene), 2-hexyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2-hexyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2-hexyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2-hexyl-quinque- (methylenedioxy) -thiophene), 2-hexyl-sexi (methylenedioxy-thiophene), 2-hexyl-septi (methylenedioxy-thiophene), 2-hexyl-octi (methylenedioxy-thiophene), 2,5'-diethyl-bis (methylenedioxy-thiophene) , 2,5'-dipropyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2,5'-dibutyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2,5'-dipentyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2,5'-dihexyl- bis (methylenedioxy-thiophene), 2,5'-dioctyl-bis (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '' - dimethyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '' - diethyl-te- (methylenedioxy-thiophene) ), 2,5 '' - dipropyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '' - dibutyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '' - dihexyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2.5 '' -dioctyl-ter- (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '' - didecyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '' - didodecyl-ter (methylenedioxy-thiophene), 2.5 '' - dimethyl quater (methylenedioxy thiophene),
2,5 '''- diethyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2,5''' - dihexyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '''- didecyl-quater (methylenedioxy-thiophene), 2, 5 '''' - diethyl-quinque (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '''' - dihexyl-quinque (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '''' - didecyl
quinque (methylenedioxy-thiophene), 2,5 '''''- dimethyl-sexi (methylenedioxy-thiophene), 2,5''''' - diethyl-sexi (methylenedioxy-thiophene),
2,5 '''''- dihexil-sexi (methylenedioxy-thiophene). The enumeration serves for the illustrative explanation of the invention and is not to be understood as exclusive.
De modo adicionalmente preferido, son objeto del presente invento aquellos compuestos conformes al invento, en los cuales R^{3} y R^{4} representan H.Additionally preferred, they are subject to present invention those compounds according to the invention, in the which R 3 and R 4 represent H.
En otras preferidas formas de realización, los compuestos conformes al invento son aquellos de la fórmula general (II)In other preferred embodiments, the Compounds according to the invention are those of the general formula (II)
en la que R^{1} y R^{2} representan H, y R^{3}, R^{4} y n tienen los significados precedentemente indicados para la fórmula general (I). Son válidos de una manera análoga ciertos intervalos preferentes y combinaciones de estos intervalos preferentes.in which R 1 and R 2 they represent H, and R 3, R 4 and n have the meanings previously indicated for the general formula (I). They are valid in a similar way certain preferred intervals and combinations of these intervals preferred.
En otras preferidas formas de realización, los compuestos conformes al invento son aquellos de la fórmula general (II-a)In other preferred embodiments, the Compounds according to the invention are those of the general formula (II-a)
en la que R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} representan H, y n tiene los significados precedentemente indicados para la fórmula general (I). Son válidos de una manera análoga ciertos intervalos preferentes.in which R 1, R 2, R 3 and R 4 represent H, and n has the meanings above indicated for the general formula (I). They are valid in a way analogous certain intervals preferred.
A modo de ejemplo para tales compuestos de la fórmula general (II-a) conformes al invento se han de mencionar los siguientes:By way of example for such compounds of the general formula (II-a) according to the invention have been to mention the following:
bis(metilendioxi-tiofeno), ter(metilendioxi-tiofeno), quater(metilendioxi-tiofeno), quinque(metilendioxi-tiofeno), sexi(metilendioxi-tiofeno), septi-(metilendioxi-tiofeno), octi(metilendioxi-tiofeno), novi(metilendioxi-tiofeno), deci(metilendioxi-tiofeno), undeci(metilendioxi-tiofeno), dodeci(metilendioxi-tiofeno), y un poli(metilendioxi-tiofeno). La enumeración sirve para la explicación ilustrativa del invento y no ha de ha entenderse como exclusiva.bis (methylenedioxy thiophene), ter (methylenedioxy thiophene), quater (methylenedioxy thiophene), quinque (methylenedioxy thiophene), sexi (methylenedioxy thiophene), septi- (methylenedioxy thiophene), octi (methylenedioxy thiophene), novi (methylenedioxy thiophene), deci (methylenedioxy thiophene), undeci (methylenedioxy thiophene), dodeci (methylenedioxy thiophene), and a poly (methylenedioxy thiophene). Enumeration it serves for the illustrative explanation of the invention and must not understood as exclusive.
En principio es posible preparar los compuestos conformes al invento mediante diferentes procedimientos, que son conocidos fundamentalmente para un experto en la especialidad basándose en por lo menos una reacción organometálica.In principle it is possible to prepare the compounds according to the invention by different procedures, which are known primarily to an expert in the specialty based on at least one organometallic reaction.
Es objeto del invento, por lo tanto, un procedimiento para la preparación de un compuesto conforme al invento, siendo preparado el compuesto conforme al invento mediante por lo menos una reacción organometálica.It is the subject of the invention, therefore, a procedure for the preparation of a compound according to invention, the compound according to the invention being prepared by at least one organometallic reaction.
Es preferido en este contexto un procedimiento, en el que el compuesto conforme al invento se prepara mediante un acoplamiento de Kumada, un acoplamiento de Suzuki o un acoplamiento de Stille.A procedure is preferred in this context, wherein the compound according to the invention is prepared by a Kumada link, Suzuki link or link from Stille.
En una variante preferida de realización, los compuestos conformes al invento se preparan mediante una variante del acoplamiento de Suzuki, denominada frecuentemente también condensación de Suzuki. La condensación de Suzuki o respectivamente el acoplamiento de Suzuki, es decir la reacción de halogenuros de arilo y de compuestos de ácidos aril-borónicos con un compuesto de Pd como catalizador en presencia de una base, se ha descrito p.ej. en la cita de Suzuki y colaboradores, Chem. Rev. 1995, 95, 2457-2483. En una forma preferida de realización, el procedimiento conforme al invento se lleva a cabo, de acuerdo con una variante conforme al invento de este acoplamiento de Suzuki, haciendo reaccionar halogenuros de organilo o respectivamente ésteres de ácidos organil-borónicos eventualmente en presencia de una base y/o de por lo menos un catalizador, que contiene un metal del subgrupo VIII del sistema periódico de los elementos, denominado en lo sucesivo brevemente metal del subgrupo VIII.In a preferred embodiment variant, the compounds according to the invention are prepared by a variant of the Suzuki coupling, often also called Suzuki condensation. The condensation of Suzuki or respectively Suzuki coupling, that is the halide reaction of aryl and aryl boronic acid compounds with a compound of Pd as a catalyst in the presence of a base, has been described eg in the quotation of Suzuki et al., Chem. Rev. 1995, 95, 2457-2483. In a preferred form of embodiment, the process according to the invention is carried out, according to a variant according to the invention of this Suzuki coupling, reacting organyl halides or respectively acid esters organyl boronals eventually in the presence of a base and / or of at least one catalyst, which contains a metal of the subgroup VIII of the periodic system of the elements, named in the following briefly metal of subgroup VIII.
La forma preferida de realización del procedimiento conforme al invento (acoplamiento de Suzuki) se lleva a cabo a una temperatura de + 20ºC a + 200ºC, de manera preferida de + 40ºC a + 150ºC, de manera especialmente preferida de + 80ºC a + 130ºC, en el seno de un disolvente orgánico o de una mezcla de tales disolventes.The preferred embodiment of the procedure according to the invention (Suzuki coupling) is carried carried out at a temperature of + 20 ° C to + 200 ° C, preferably of + 40 ° C to + 150 ° C, especially preferably from + 80 ° C to + 130 ° C, within an organic solvent or a mixture of such solvents
Como catalizadores, que contienen un metal del subgrupo VIII, entran en cuestión en principio todos los compuestos apropiados que contienen un metal del subgrupo VIII, de manera preferida Pd, Ni ó Pt, de manera especialmente preferida Pd. El o los catalizador(es) se emplea(n) de manera preferida en unas proporciones de 0,05% en peso a 10% en peso, de manera especialmente preferida de 0,5% en peso a 5% en peso, referidas al peso total de los compuestos que se han de acoplar.As catalysts, which contain a metal of subgroup VIII, all compounds come into question in principle appropriate containing a metal of subgroup VIII, so preferably Pd, Ni or Pt, especially preferably Pd. The o the catalyst (s) is preferably used in proportions of 0.05% by weight to 10% by weight, so especially preferred from 0.5% by weight to 5% by weight, based on total weight of the compounds to be coupled.
Unos catalizadores especialmente apropiados son
unos compuestos complejos de metales del subgrupo VIII, en
particular compuestos complejos del paladio(0), que son
estables en presencia de aire, unos compuestos complejos de Pd, que
se pueden reducir fácilmente con reactivos organometálicos (p.ej.
compuestos de litio y alquilo o compuestos orgánicos de magnesio),
o fosfinas para dar compuestos complejos del paladio(0), o
compuestos complejos del paladio(2), eventualmente con
adición de PPh_{3} o de otras fosfinas. Por ejemplo, se pueden
emplear PdCl_{2}(PPh_{3})_{2}, PdBr_{2}
(PPh_{3})_{2} o Pd(OAc)_{2} o mezclas de
estos compuestos con adición de PPh_{3}. Preferiblemente, se
emplea el Pd(PPh_{3})_{4} sin o con adición de
fosfinas, y en una forma preferida de realización sin adición de
fosfinas, el cual está a disposición en una forma barata. Como
fosfinas se emplean de manera preferida PPh_{3}, PEtPh_{2},
PMePh_{2}, PEt_{2}Ph o PEt_{3}, de manera especialmente
preferida PPh_{3}.Especially suitable catalysts are complex compounds of metals of subgroup VIII, in particular complex compounds of palladium (0), which are stable in the presence of air, complex compounds of Pd, which can be easily reduced with organometallic reagents (e.g. lithium and alkyl compounds or organic magnesium compounds), or phosphines to give complex compounds of palladium (0), or complex compounds of palladium (2), possibly with the addition of PPh3 or other phosphines. For example, PdCl 2 (PPh 3) 2, PdBr 2 can be used
(PPh 3) 2 or Pd (OAc) 2 or mixtures of these compounds with the addition of PPh 3. Preferably, Pd (PPh3) 4 is used without or with the addition of phosphines, and in a preferred embodiment without the addition of phosphines, which is available in a cheap form. As phosphines, PPh 3, PEtPh 2, PMePh 2, PEt 2 Ph or PEt 3 are preferably used, particularly preferably PPh 3.
Sin embargo, también es posible emplear como catalizadores ciertos compuestos de paladio sin adición de fosfinas, tales como por ejemplo Pd(OAc)_{2}.However, it is also possible to use as catalysts certain palladium compounds without the addition of phosphines, such as for example Pd (OAc) 2.
Como bases se pueden emplear por ejemplo
hidróxidos, tales como p.ej. NaOH, KOH, LiOH,
Ba(OH)_{2},
Ca(OH)_{2},
alcóxidos, tales como p.ej. NaOEt, KOEt, LiOEt, NaOMe, KOMe, LiOMe,
sales de metales alcalinos de ácidos carboxílicos, tales como p.ej.
carbonato, hidrógeno-carbonato, acetato, citrato,
acetil-acetonato o glicinato de sodio,
potasio o litio, u otros carbonatos, tales como p.ej.
Cs_{2}CO_{3} o Tl_{2}CO_{3}, fosfatos, tales como p.ej.
fosfato de sodio, fosfato de potasio o fosfato de litio, o mezclas
de estos compuestos. De manera preferida, se emplea carbonato de
sodio. Las bases se pueden emplear como soluciones en agua o como
suspensiones en disolventes orgánicos, tales como tolueno, dioxano
o DMF (dimetil-formamida). Se prefieren unas
soluciones en agua, puesto que los productos obtenidos, a causa de
su pequeña solubilidad en agua, pueden ser separados de este modo
con facilidad desde la mezcla de reacción.Hydroxides, such as, for example, NaOH, KOH, LiOH, Ba (OH) 2, can be used as bases,
Ca (OH) 2, alkoxides, such as eg NaOEt, KOEt, LiOEt, NaOMe, KOMe, LiOMe, alkali metal salts of carboxylic acids, such as eg carbonate, hydrogen carbonate, acetate , citrate, acetyl-acetonate or sodium, potassium or lithium glycinate, or other carbonates, such as eg Cs2CO3 or Tl2CO3, phosphates, such as e.g. Sodium phosphate, potassium phosphate or lithium phosphate, or mixtures of these compounds. Preferably, sodium carbonate is used. The bases can be used as solutions in water or as suspensions in organic solvents, such as toluene, dioxane or DMF (dimethyl formamide). Water solutions are preferred, since the products obtained, because of their small water solubility, can thus be easily separated from the reaction mixture.
Es también posible emplear como agentes coadyuvantes otras sales, tales como por ejemplo LiCl ó LiBr.It is also possible to use as agents adjuvants other salts, such as for example LiCl or LiBr.
Como disolventes orgánicos entran en cuestión fundamentalmente todos los disolventes, o todas las mezclas de disolventes, que no reaccionan con los ésteres de ácidos borónicos. Éstos son por regla general unos compuestos que no tienen ningún átomo de halógeno ni ningún átomo de hidrógeno que sea reactivo frente a ésteres de ácidos borónicos. Apropiados disolventes son, por ejemplo, alcanos tales como pentano, hexano y heptano, compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno y xilenos, compuestos que contienen grupos de éteres tales como dioxano, dimetoxietano y tetrahidrofurano, y disolventes polares tales como dimetil-formamida o dimetil-sulfóxido. De manera preferida, en el procedimiento conforme al invento se emplean compuestos aromáticos como disolventes. Es muy especialmente preferido el tolueno. También es posible emplear como disolventes mezclas de dos o más de estos disolventes.How organic solvents come into question fundamentally all solvents, or all mixtures of solvents, which do not react with boronic acid esters. These are as a rule some compounds that have no halogen atom or any hydrogen atom that is reactive against boronic acid esters. Appropriate solvents are, for example, alkanes such as pentane, hexane and heptane, aromatic compounds such as benzene, toluene and xylenes, compounds containing groups of ethers such as dioxane, dimethoxyethane and tetrahydrofuran, and polar solvents such as dimethyl formamide or dimethyl sulfoxide. Preferably, in the process according to the invention aromatic compounds are used as solvents Toluene is very especially preferred. It is also possible to use mixtures of two or more of solvents as solvents. these solvents.
Los halogenuros de organilo, empleados en este procedimiento, se pueden preparar de acuerdo con procedimientos conocidos o se pueden adquirir comercialmente. La preparación de los ésteres de ácidos borónicos se puede efectuar por ejemplo mediante la reacción de halogenuros de arilo y de un bis(organil)-diborano mediante un acoplamiento catalizado por un metal (documento de solicitud de patente internacional WO-A-01/29051 A1 Tetrahedron Lett. 2002, página 5649), mediante un acoplamiento de halogenuros de oligotiofenos con, por ejemplo, pinacol-borano (J. Org. Chem. 1997, tomo 62, página 6458; J. Organomet. Chem. 2001, tomo 640, página 197; Chem. Commun. 2002, página 1566) o mediante una reacción de compuestos organometálicos, p.ej. compuestos orgánicos de magnesio (p.ej. compuestos de Grignard), o de compuestos orgánicos de litio, con ésteres de ácidos borónicos. Estos procedimientos son conocidos para un experto en la especialidad.The organyl halides, used in this procedure, can be prepared according to procedures known or can be purchased commercially. The preparation of boronic acid esters can be carried out for example by the reaction of aryl halides and of a bis (organil) -diborane by means of a metal catalyzed coupling (application document International Patent WO-A-01/29051 A1 Tetrahedron Lett. 2002, page 5649), through a coupling of halides of oligothiophenes with, for example, pinacol-borano (J. Org. Chem. 1997, volume 62, page 6458; J. Organomet. Chem. 2001, volume 640, page 197; Chem. Commun. 2002, page 1566) or by a reaction of compounds organometallic, eg organic magnesium compounds (e.g. Grignard compounds), or organic lithium compounds, with boronic acid esters. These procedures are known. for an expert in the specialty.
En otra forma preferida de realización adicional, los compuestos conformes al invento se preparan mediante un acoplamiento de Kumada. El acoplamiento de Kumada, es decir la reacción de un halogenuro de arilo y de un compuesto de aril-Grignard en presencia de un catalizador de Pd o de Ni, se ha descrito p.ej. en la cita de Kumada y colaboradores, J. Am. Chem. Soc., 1972, 94, 4373-4376. En una forma preferida de realización, el procedimiento conforme al invento se lleva a cabo, de acuerdo con una variante conforme al invento de este acoplamiento de Kumada, haciendo reaccionar halogenuros de arilo o respectivamente de heteroarilo y compuestos de Grignard de halogenuros de arilo o respectivamente heteroarilo en presencia de un catalizador, que contiene un metal del subgrupo VIII del sistema periódico de los elementos, en lo sucesivo denominado brevemente metal del subgrupo VIII. La forma preferida de realización del procedimiento conforme al invento (acoplamiento de Kumada) se lleva a cabo a una temperatura de 0ºC a 200ºC, de manera preferida de + 20ºC a + 150ºC, de manera especialmente preferida de + 40ºC a + 130ºC, en el seno de un disolvente orgánico o de una mezcla de tales disolventes.In another preferred embodiment additionally, the compounds according to the invention are prepared by a coupling of Kumada. The coupling of Kumada, that is the reaction of an aryl halide and a compound of aril-Grignard in the presence of a Pd catalyst or Ni, as described in the quotation of Kumada et al., J. Am. Chem. Soc., 1972, 94, 4373-4376. In a way preferred embodiment, the process according to the invention is carries out, according to a variant according to the invention of this Kumada coupling, reacting halides of aryl or respectively of heteroaryl and Grignard compounds of aryl halides or heteroaryl respectively in the presence of a catalyst, which contains a metal of subgroup VIII of the system newspaper of the elements, hereinafter referred to briefly metal of subgroup VIII. The preferred embodiment of the procedure according to the invention (Kumada coupling) is carried carried out at a temperature of 0 ° C to 200 ° C, preferably + 20 ° C to + 150 ° C, especially preferably from + 40 ° C to + 130 ° C, within an organic solvent or a mixture of such solvents
Como catalizadores, que contienen un metal del subgrupo VIII, entran en cuestión en principio todos los compuestos apropiados, que contienen un metal del subgrupo VIII, de manera preferida Pd ó Ni, de manera especialmente preferida Pd. El o los catalizador(es) se emplea(n) de manera preferida en unas proporciones de 0,05% en peso a 10% en peso, de manera especialmente preferida de 0,5% a 5% en peso, referidas al peso total de los compuestos que se han de acoplar.As catalysts, which contain a metal of subgroup VIII, all compounds come into question in principle appropriate, containing a metal of subgroup VIII, so preferably Pd or Ni, especially preferably Pd. He or the catalyst (s) is preferably used in proportions of 0.05% by weight to 10% by weight, so especially preferred from 0.5% to 5% by weight, based on weight total of the compounds to be coupled.
Unos catalizadores especialmente apropiados son ciertos compuestos complejos de metales del subgrupo VIII, en particular compuestos complejos del paladio(0), que son estables en presencia de aire, compuestos complejos de Pd, que se pueden reducir fácilmente con reactivos organometálicos (p.ej. compuestos de litio y alquilo o compuestos orgánicos de magnesio) o con fosfinas para dar compuestos complejos del paladio(0), o compuestos complejos del paladio(2) eventualmente con adición de PPh_{3} o de otras fosfinas. Por ejemplo, se pueden emplear PdCl_{2}(PPh_{3})_{2}, PdBr_{2}(PPh_{3})_{2} o Pd(OAc)_{2}, o mezclas de estos compuestos, con adición de difenil-fosfino-etano (dppe) o difenil-fosfino-propano (dppp) o 1,1'-bis(difenil-fosfino)ferroceno (dppf). De manera preferida se emplean como catalizadores PdCl_{2}(dppe), PdCl_{2}(dppp) y PdCl_{2}(dppf).Especially suitable catalysts are certain complex compounds of metals of subgroup VIII, in particular complex compounds of palladium (0), which are stable in the presence of air, complex compounds of Pd, which can easily reduce with organometallic reagents (e.g. lithium and alkyl compounds or organic magnesium compounds) or with phosphines to give complex compounds of palladium (0), or complex compounds of palladium (2) eventually with addition of PPh3 or other phosphines. For example, you can employ PdCl 2 (PPh 3) 2, PdBr 2 (PPh 3) 2 or Pd (OAc) 2, or mixtures of these compounds, with addition of diphenyl phosphine ethane (dppe) or diphenyl-phosphino-propane (dppp) or 1,1'-bis (diphenyl phosphino) ferrocene (dppf). They are preferably used as catalysts PdCl2 (dppe), PdCl2 (dppp) and PdCl_ {2} (dppf).
Como disolventes orgánicos entran en cuestión fundamentalmente todos los disolventes, o todas las mezclas de disolventes, que no reaccionan con los reactivos de Grignard. Estos son por regla general unos compuestos que no tienen ningún átomo de halógeno ni ningún átomo de hidrógeno que sea reactivo frente a compuestos de Grignard. Apropiados disolventes son, por ejemplo, compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno y xilenos, compuestos que contienen grupos de éteres tales como dioxano, dimetoxietano, dietil-éter, dibutil-éter y tetrahidrofurano. De manera preferida, en el procedimiento conforme al invento se emplean disolventes del tipo de éteres. Es muy especialmente preferido el tetrahidrofurano. También es posible emplear como disolventes unas mezclas de dos o más de estos disolventes.How organic solvents come into question fundamentally all solvents, or all mixtures of solvents, which do not react with Grignard reagents. These they are as a rule some compounds that have no atom of halogen or any hydrogen atom that is reactive against Grignard compounds. Appropriate solvents are, for example, aromatic compounds such as benzene, toluene and xylenes, compounds containing groups of ethers such as dioxane, dimethoxyethane, diethyl ether, dibutyl ether and tetrahydrofuran. From In a preferred manner, the process according to the invention is used solvents of the type of ethers. It is very especially preferred tetrahydrofuran. It is also possible to use solvents as mixtures of two or more of these solvents.
En otra forma preferida de realización adicional, los compuestos conformes al invento se preparan mediante un acoplamiento de Stille. El acoplamiento de Stille, es decir la reacción de un halogenuro de arilo y de un compuesto de aril- o alquenil-estannilo en presencia de un catalizador de Pd, se describe p.ej. en la cita de Stille y colaboradores, Angew. Chem. 1986, 98, 504. En una forma preferida de realización, el procedimiento conforme al invento se lleva a cabo, de acuerdo con una variante preferida de este acoplamiento de Stille, haciendo reaccionar halogenuros de arilo o respectivamente heteroarilo y compuestos de aril- y alquenil-estannilo en presencia de un catalizador, que contiene un metal del subgrupo VIII del sistema periódico de los elementos, en lo sucesivo denominado brevemente metal del subgrupo VIII. La forma preferida de realización del procedimiento conforme al invento (acoplamiento de Stille) se lleva a cabo a una temperatura de 0ºC a 200ºC, de manera preferida de + 20ºC a + 150ºC, de manera especialmente preferida de + 40ºC a + 130ºC, en el seno de un disolvente orgánico o de una mezcla de tales disolventes.In another preferred embodiment additionally, the compounds according to the invention are prepared by a Stille link. The Stille coupling, that is the reaction of an aryl halide and an aryl compound alkenyl stannyl in the presence of a catalyst of Pd, eg described in the quote by Stille et al., Angew. Chem. 1986, 98, 504. In a preferred embodiment, the procedure according to the invention is carried out in accordance with a preferred variant of this Stille coupling, making react aryl halides or heteroaryl respectively and aryl- and alkenyl-stanyl compounds in presence of a catalyst, which contains a metal of subgroup VIII of the periodic system of the elements, hereinafter referred to as briefly metal of subgroup VIII. The preferred form of carrying out the process according to the invention (coupling of Stille) is carried out at a temperature of 0ºC to 200ºC, so preferably from + 20 ° C to + 150 ° C, especially preferably from + 40 ° C to + 130 ° C, within an organic solvent or a mixture of such solvents.
Como catalizadores, que contienen un metal del
subgrupo VIII, entran en cuestión en principio todos los compuestos
apropiados, que contienen un metal del subgrupo VIII, de manera
especialmente preferida Pd. El o los cataliza-
dor(es)
se emplea(n) de manera preferida en unas proporciones de
0,05% en peso a 10% en peso, de manera especialmente preferida de
0,5% en peso a 5% en peso, referidas al peso total de los compuestos
que se han de acoplar.As catalysts, which contain a metal of subgroup VIII, all appropriate compounds, which contain a metal of subgroup VIII, in particular Pd. He or the catalysts
dor (s) is preferably used in proportions of 0.05% by weight to 10% by weight, especially preferably from 0.5% by weight to 5% by weight, based on the total weight of the compounds to be coupled.
Catalizadores especialmente apropiados son unos
compuestos complejos de metales del subgrupo VIII, en particular
compuestos complejos del paladio(0), que son estables en
presencia de aire, compuestos complejos de Pd, que se pueden
reducir fácilmente con reactivos organometálicos (p.ej. compuestos
de litio y alquilo o compuestos orgánicos de magnesio) o con
fosfinas para dar compuestos complejos del paladio(0), o
compuestos complejos del paladio(2), eventualmente con
adición de PPh_{3} o de otras fosfinas. Por ejemplo, se pueden
emplear PdCl_{2}(PPh_{3})_{2},
PdBr_{2}(PPh_{3})_{2}
o
Pd(OAc)_{2} o mezclas de estos compuestos con
adición de PPh_{3}. De manera preferida, se emplea el
Pd(PPh_{3})_{4} sin o con adición de fosfinas, en
una forma de realización preferida sin adición de fosfinas, el cual
está a disposición en una forma barata. Como fosfinas se emplean de
manera preferida PPh_{3}, PEtPh_{2}, PMePh_{2}, PEt_{2}Ph ó
PEt_{3}, de manera particularmente preferida PPh_{3}.Especially suitable catalysts are complex compounds of metals of subgroup VIII, in particular complex compounds of palladium (0), which are stable in the presence of air, complex compounds of Pd, which can be easily reduced with organometallic reagents (eg compounds of lithium and alkyl or organic compounds of magnesium) or with phosphines to give complex compounds of palladium (0), or complex compounds of palladium (2), optionally with the addition of PPh3 or other phosphines. For example, PdCl2 (PPh3) 2, PdBr2 (PPh3) 2 can be used
or Pd (OAc) 2 or mixtures of these compounds with the addition of PPh3. Preferably, Pd (PPh3) 4 is used without or with the addition of phosphines, in a preferred embodiment without the addition of phosphines, which is available in a cheap form. As phosphines, PPh 3, PEtPh 2, PMePh 2, PEt 2 Ph or PEt 3 are preferably used, particularly preferably PPh 3.
Sin embargo, también es posible emplear como catalizadores unos compuestos de paladio sin adición de fosfinas, tales como por ejemplo Pd(OAc)_{2}.However, it is also possible to use as catalysts palladium compounds without the addition of phosphines, such as for example Pd (OAc) 2.
Como disolventes orgánicos entran en cuestión fundamentalmente todos los disolventes, o todas las mezclas de disolventes, que no reaccionan con los compuestos de estannilo. Éstos son por regla general unos compuestos, que no tienen ningún átomo de halógeno ni átomos de hidrógeno que sean reactivos frente a compuestos de estannilo. Disolventes apropiados son, por ejemplo, compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno y xilenos, compuestos que contienen grupos de éteres tales como dioxano, dimetoxietano, dietil-éter, dibutil-éter y tetrahidrofurano, o disolventes polares tales como dimetil-formamida, N-metil-pirrolidona o acetonitrilo. También es posible emplear como disolventes ciertas mezclas de dos o más de estos disolventes.How organic solvents come into question fundamentally all solvents, or all mixtures of solvents, which do not react with stanyl compounds. These are as a rule some compounds, which have no halogen atom or hydrogen atoms that are reactive against stanyl compounds. Appropriate solvents are, for example, aromatic compounds such as benzene, toluene and xylenes, compounds containing groups of ethers such as dioxane, dimethoxyethane, diethyl ether, dibutyl ether and tetrahydrofuran, or polar solvents such as dimethyl formamide, N-methyl-pyrrolidone or acetonitrile. It is also possible to use as mixtures certain mixtures of two or more of these solvents.
El tratamiento de la respectiva mezcla de reacción se efectúa de acuerdo con procedimientos en sí conocidos, p.ej. mediante dilución, precipitación, filtración, extracción, lavado, recristalización a partir de disolventes orgánicos, cromatografía y/o sublimación. Por ejemplo, un tratamiento puede efectuarse de tal manera que la mezcla de reacción, después de haberse completado la reacción, se vierte en una mezcla de agua (hielo) de carácter ácido, p.ej. preparada a partir de ácido clorhídrico 1 molar, y tolueno, la fase orgánica se separa, se lava con agua, el producto contenido como material sólido se separa por filtración, se lava con tolueno y a continuación se seca en vacío. Los compuestos conformes al invento se pueden obtener ya sin subsiguientes procesos de purificación adicionales, en una calidad y una pureza altas. Sin embargo, es posible purificar adicionalmente estos productos de acuerdo con procedimientos conocidos, p.ej. mediante recristalización, cromatografía o sublimación.The treatment of the respective mixture of reaction is carried out according to known procedures, e.g. by dilution, precipitation, filtration, extraction, washing, recrystallization from organic solvents, chromatography and / or sublimation. For example, a treatment can be carried out in such a way that the reaction mixture, after having completed the reaction, it is poured into a mixture of water (ice) of an acidic nature, eg prepared from acid 1 molar hydrochloric, and toluene, the organic phase is separated, washed With water, the product contained as solid material is separated by filtration, washed with toluene and then dried under vacuum. The compounds according to the invention can already be obtained without subsequent additional purification processes, in a quality and high purity. However, it is possible to purify additionally these products according to procedures known, eg by recrystallization, chromatography or sublimation.
Los compuestos conformes al invento son eléctricamente neutros y semiconductores y presentan una pequeña sensibilidad frente a la oxidación. Además, se pueden aplicar bien a partir de una solución. Como consecuencia, ellos son apropiados bien para el empleo como semiconductores orgánicos en piezas componentes (opto)electrónicas.The compounds according to the invention are electrically neutral and semiconductors and present a small sensitivity to oxidation. In addition, they can be applied well from a solution. As a consequence, they are appropriate good for use as organic semiconductors in parts (opto) electronic components.
Esto es sorprendente, por cuanto que el compuesto original monómero, 3,4-metilendioxi-tiofeno o respectivamente tieno[3,4-d]-1,3-dioxol, es conocido para un experto en la especialidad a partir de una serie de publicaciones, y él tenía que suponer que los compuestos con unidades de metilendioxi-tiofeno se comportan de una manera análoga a la de otros compuestos que contienen unidades de 3,4-alquilendioxi-tiofeno. Por consiguiente, era de esperar que los compuestos que contienen unidades de metilendioxi-tiofeno tengan un estado estable cargado eléctricamente o respectivamente oxidado y que el estado neutro sea más bien inestable. Así, p.ej. por Ahonen y colaboradores, Synthetic Metals (1997), 84(1-3), 215-216 se describen ciertos polímeros del metilendioxi-tiofeno solamente en una forma oxidada, es decir catiónica, que por consiguiente no se pueden emplear como semiconductores, sino como conductores orgánicos (compárese el documento de solicitud de patente europea EP-A-339.340). Unos compuestos no oxidados, es decir neutros, con unidades de 3,4-metilendioxi-tiofeno no se han descrito hasta ahora en la bibliografía.This is surprising, because the original monomer compound, 3,4-methylenedioxy-thiophene or respectively thieno [3,4-d] -1,3-dioxol, is known to an expert in the specialty from a series of publications, and he had to assume that the compounds with methylenedioxy thiophene units behave in a analogously to other compounds that contain units of 3,4-alkylenedioxy thiophene. By consequently, it was expected that the compounds containing methylenedioxy thiophene units have a state stable electrically charged or respectively oxidized and that the Neutral state is rather unstable. Thus, eg by Ahonen and collaborators, Synthetic Metals (1997), 84 (1-3), 215-216 are described certain polymers of methylenedioxy thiophene only in an oxidized form, that is to say cationic, that by consequently they cannot be used as semiconductors, but as organic conductors (compare the application document for European patent EP-A-339,340). Some non-oxidized compounds, that is neutral, with units of 3,4-Methylenedioxy-thiophene have not been described so far in the bibliography.
Además, es objeto del presente invento, por lo tanto, la utilización de los compuestos conformes al invento como semiconductores orgánicos en elementos componentes electrónicos, en elementos componentes electrónicos activos y emisores de luz, tales como transistores de efecto de campo, diodos luminiscentes orgánicos, células fotovoltaicas, láseres o sensores.In addition, it is the subject of the present invention, therefore both, the use of the compounds according to the invention and organic semiconductors in electronic component elements, in active electronic component elements and light emitters, such as field effect transistors, luminescent diodes organic, photovoltaic cells, lasers or sensors.
Para esto, los compuestos conformes al invento se aplican en forma de capas sobre apropiados substratos, por ejemplo sobre obleas de silicio, láminas poliméricas o lunas de vidrio, que están provistas de estructuras eléctricas o electrónicas. Para la aplicación entran en consideración en principio todos los procedimientos de aplicación que son conocidos para un experto en la especialidad. Por ejemplo, los compuestos de la fórmula general (I) se pueden aplicar a partir de una fase gaseosa o a partir de una solución, siendo evaporado el disolvente a continuación. La aplicación a partir de una solución se puede efectuar de acuerdo con los procedimientos conocidos, por ejemplo por atomización, inmersión, impresión y rascado, revestimiento por centrifugación (en inglés spin coating) y por impresión con chorros de tinta (Ink-Jet). Los compuestos conformes al invento se pueden aplicar también a partir de una fase gaseosa, p.ej. mediante aplicación desde una fase de vapor. De esta manera se pueden obtener unas capas con los más pequeños defectos y las más altas movilidades de las cargas eléctricas.For this, the compounds according to the invention they are applied as layers on appropriate substrates, by example on silicon wafers, polymer sheets or moons of glass, which are provided with electrical structures or Electronic For the application come into consideration in principle all application procedures that are known for an expert in the specialty. For example, the compounds of the general formula (I) can be applied from one phase gas or from a solution, the solvent being evaporated then. The application from a solution can be carry out in accordance with known procedures, for example by atomization, immersion, printing and scratching, coating by centrifugation (in English spin coating) and by jet printing of ink (Ink-Jet). Compounds conforming to invention can also be applied from a gas phase, eg by application from a vapor phase. In this way you can get some layers with the smallest defects and the most high mobility of electric charges.
Es objeto del presente invento por lo tanto, además, un elemento componente electrónico que contiene por lo menos un compuesto conforme al invento.It is the subject of the present invention therefore, in addition, an electronic component element that contains less a compound according to the invention.
Los siguientes Ejemplos sirven para la explicación ilustrativa y la demostración del invento, pero no constituyen ninguna limitación.The following Examples are for the illustrative explanation and demonstration of the invention, but not They constitute no limitation.
3,96 g de 3,4-metilendioxi-tiofeno se disuelven bajo una atmósfera de N_{2} en 100 ml de tetrahidrofurano (THF) absolutizado (abs.) y se enfrían a 0ºC. A la solución enfriada a 0ºC se le añaden gota a gota 20 ml de una solución 1,6 M de n-butil-litio en n-hexano. La mezcla se agita a 0ºC durante 30 min. Después de esto se añaden de una sola vez 4,41 g de CuCl_{2} y la mezcla, a continuación, se agita durante 12 h a 23ºC. Después de haber vertido en una mezcla de hielo y agua se filtran con succión 1,9 g (= 48% del rendimiento teórico) de bis(3,4-metilendioxi-tiofeno) (II-a-1).3.96 g of 3,4-Methylenedioxy-thiophene se dissolved under an atmosphere of N2 in 100 ml of Tetrahydrofuran (THF) absolutized (abs.) and cooled to 0 ° C. To solution cooled to 0 ° C is added dropwise 20 ml of a 1.6 M solution of n-butyllithium in n-hexane The mixture is stirred at 0 ° C for 30 min. After this, 4.41 g of CuCl2 are added at once and the The mixture is then stirred for 12 h at 23 ° C. After having poured into a mixture of ice and water filtered with suction 1.9 g (= 48% of theoretical yield) of bis (3,4-methylenedioxy-thiophene) (II-a-1).
P.f.: 225 - 231ºCMp .: 225-231 ° C
Análisis elemental:Elementary Analysis:
Espectro de ^{1}H-RMN (CDCl_{3}; ppm \delta frente a TMS): 6,00 (2H), 6,28 (4H)1 H-NMR spectrum (CDCl 3; ppm δ vs. TMS): 6.00 (2H), 6.28 (4H)
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A 20 ml de THF anhidro se les añaden a -20ºC 3,52 ml de una solución 2,5 M de N-butil-litio en hexano. La mezcla se agita durante 1 h y a continuación se añaden 2,03 g de bis-MDT (II-1), preparado de acuerdo con el Ejemplo 1, en 50 ml de THF. La mezcla se agita a -20ºC durante una hora adicional y a continuación se añaden a -20ºC 1,65 g de bromuro de hexilo. La mezcla de reacción se descongela y se hidroliza con agua. La fase acuosa se extrae tres veces, cada vez con 50 ml de cloruro de metileno, y el disolvente se elimina totalmente desde las fases orgánicas reunidas. Se obtienen 0,7 g de 2-hexil-bis-(metilendioxi-tiofeno), después de una cromatografía en presencia de gel de sílice, en forma de un material sólido de color gris claro.To 20 ml of anhydrous THF are added at -20 ° C 3.52 ml of a 2.5 M solution of N-butyllithium in hexane. Mix stir for 1 h and then add 2.03 g of bis-MDT (II-1), prepared according with Example 1, in 50 ml of THF. The mixture is stirred at -20 ° C. for an additional hour and then added at -20 1.65 g hexyl bromide. The reaction mixture is thawed and hydrolyzes with water. The aqueous phase is extracted three times, each time with 50 ml of methylene chloride, and the solvent is removed totally from the organic phases gathered. 0.7 g of 2-hexyl-bis- (methylenedioxy-thiophene), after chromatography in the presence of silica gel, in Shape of a light gray solid material.
En 20 ml de THF se dispone previamente a -70ºC 1 ml de una solución 1,6 M de n-butil-litio en n-hexano. A continuación se añaden gota a gota 0,157 ml de diisopropil-amina y la mezcla se agita durante 1 h. A continuación, se añaden gota a gota a -78ºC 0,5 g de 2-hexil-bis-(metilendioxi-tiofeno) - preparado de acuerdo con el Ejemplo 2 -. La mezcla se descongela a -20ºC y se agita durante 1 h. Después de esto se enfría de nuevo a -78ºC y se añaden a esto aproximadamente 0,16 g de cloruro de cobre(II) anhidro. La mezcla se agita durante 1 h a -70ºC y a continuación se descongela a 23ºC. A continuación, se hidroliza con agua, la fase acuosa se extrae tres veces, cada vez con 50 ml de cloruro de metileno, y el disolvente se elimina totalmente desde las fases orgánicas reunidas. Se obtienen 0,24 g de 2,5'''-dihexil-quater(metilendioxi-tiofeno) (II-2) como un polvo de color pardo amarillento.In 20 ml of THF it is previously available at -70ºC 1 ml of a 1.6 M solution of n-butyllithium in n-hexane Then they are added drop by drop 0.157 ml of diisopropyl amine and the mixture is stirred for 1 h. Subsequently, 0.5 g of 2-hexyl-bis- (methylenedioxy-thiophene) - prepared according to Example 2 -. The mixture is thawed at -20 ° C and stir for 1 h. After this it cools again to -78 ° C and about 0.16 g of chloride are added thereto anhydrous copper (II). The mixture is stirred for 1 h at -70 ° C and then defrost at 23 ° C. Then it hydrolyzes with water, the aqueous phase is extracted three times, each time with 50 ml of methylene chloride, and the solvent is completely removed from the organic phases gathered. 0.24 g of 2,5 '' '- dihexil-quater (methylenedioxy-thiophene) (II-2) as a brown powder yellowish.
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